GUILHERME SOUZA LOPES

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(1)GUILHERME SOUZA LOPES. ESTUDO DE VIABILIDADE TÉCNICA E PROJETO PARA INSTALAÇÃO DE UMA EMISSORA DE RADIODIFUSÃO SONORA EM FREQUÊNCIA MODULADA, NO MUNICÍPIO DE JOVIÂNIA, ESTADO DE GOIÁS. UBERLÂNDIA 2017.

(2) GUILHERME SOUZA LOPES. ESTUDO DE VIABILIDADE TÉCNICA E PROJETO PARA INSTALAÇÃO DE UMA EMISSORA DE RADIODIFUSÃO SONORA EM FREQUÊNCIA MODULADA, NO MUNICÍPIO DE JOVIÂNIA, ESTADO DE GOIÁS. Trabalho apresentado na Universidade Federal de Uberlândia como requisito para conclusão do curso de graduação em Engenharia Eletrônica e de Telecomunicações.. Orientador: Dr. Antônio Cláudio Paschoarelli Veiga. UBERLÂNDIA 2017.

(3) GUILHERME SOUZA LOPES ESTUDO DE VIABILIDADE TÉCNICA E PROJETO PARA INSTALAÇÃO DE UMA EMISSORA DE RADIODIFUSÃO SONORA EM FREQUÊNCIA MODULADA, NO MUNICÍPIO DE JOVIÂNIA, ESTADO DE GOIÁS/ GUILHERME SOUZA LOPES. – UBERLÂNDIA, 201778 p. : il. (algumas color.) ; 30 cm. Orientador: Dr. Antônio Cláudio Paschoarelli Veiga Trabalho de Conclusão de Curso – , 2017. 1. Radiodifusão. 2. PBFM. 2. Emissora em Frequência Modulada. I. Antônio Cláudio Paschoarelli Veiga. II. Universidade Federal de Uberlândia. III. Faculdade de Engenharia Elétrica. IV. Estudo de viabilidade técnica e projeto para emissora FM..

(4) GUILHERME SOUZA LOPES. ESTUDO DE VIABILIDADE TÉCNICA E PROJETO PARA INSTALAÇÃO DE UMA EMISSORA DE RADIODIFUSÃO SONORA EM FREQUÊNCIA MODULADA, NO MUNICÍPIO DE JOVIÂNIA, ESTADO DE GOIÁS Trabalho apresentado na Universidade Federal de Uberlândia como requisito para conclusão do curso de graduação em Engenharia Eletrônica e de Telecomunicações.. Trabalho aprovado. UBERLÂNDIA, 18 de dezembro de 2017:. Dr. Antônio Cláudio Paschoarelli Veiga Orientador. Dra . Milena Bueno Pereira Carneiro Convidado 1. Dr. Éderson Rosa da Silva Convidado 2. UBERLÂNDIA 2017.

(5) Este trabalho é dedicado para minha mãe Maura Lúcia de Souza Borges que sempre trabalhou muito e se absteve de muitas coisas na vida para que eu pudesse ter uma educação de qualidade..

(6) Agradecimentos A Deus pelo dom da vida, pela oportunidade de ser um pessoa apta para seguir nas direções que Ele sempre me mostra. Sem Cristo e seu sacrifício na cruz, eu nada seria. A minha mãe Maura Lúcia de Souza Borges que é conhecida por ser uma guerreira que sempre lutou para me oferecer o melhor. Concluir uma graduação é uma vitória para ela assim como para mim, afinal, essa luta foi nossa. A minha avó Alarecina, a matriarca da família, que sempre intercede por nós, e principalmente por mim. A minha irmã Gabriela Souza Lopes que da sua maneira sempre me incentivou nos estudos, e na medida do possível esteve presente para me ajudar nos momentos de provação. Ao meu pai Sérgio Lopes de Oliveira que contribuiu para suprir as minhas necessidades, por ser compreensivo nas decisões que foram tomadas em relação à graduação. A minha futura esposa Ingrid Gomes Xavier, por ter sido uma companheira excepcional, que chegou no momento certo da minha vida me auxiliando em diversas áreas da minha vida, inclusive a acadêmica. A todas aquelas pessoas que passaram por minha vida e que em algum momento me auxiliou, sendo pouco ou muito. A minha família materna e paterna que sempre me apoiaram e acreditaram em meu potencial. Ao meu orientador e coordenador Prof. Dr. Antônio Cláudio Paschoarelli Veiga que foi um excepcional amigo, muito compreensivo e que sempre presava pelo bem estar daqueles ao seu redor. Sem dúvidas conheci uma pessoa comprometida com a função que lhe compete. Sempre serei grato. Aos meus excepcionais professores da "TELECOM", todos vocês merecem o meu agradecimento e respeito pois vocês formam uma equipe que ama o que faz, e que é comprometida em oferecer o melhor para os alunos. Vocês são os melhores. A Universidade Federal de Uberlândia que sempre correspondeu com a parte que lhe correspondia..

(7) "Os que conhecem o teu nome confiam em ti, pois tu, Senhor, jamais abandonas os que te buscam." (Bíblia Sagrada, Salmos 9:10).

(8) Resumo Este trabalho trata de um estudo de viabilidade técnica, com o objetivo de obter a homologação de uma emissora de radiodifusão sonora em frequência modulada, a qual será instalada no município de Joviânia, estado de Goiás. Este mesmo trabalho apresenta um projeto da mesma, com algumas especificações técnicas de equipamentos que serão utilizados na emissora caso a homologação seja concretizada. O canal escolhido para o projeto está disponível no Plano Básico de Distribuição de Canais de Radiodifusão Sonora em Frequência Modulada (PBFM), que deve ser consultado para que atenda todas as exigências da homologação. Os requisitos utilizados foram os do canal 203, classe C, o qual está disponível para o município de interesse. A observância de tais requisitos resultaria na liberação e aprovação do uso do canal pela Agência Nacional de Telecomunicações, a ANATEL. Para que a ANATEL faça a liberação para a transmissão sonora no local, é necessário comprovar que as especificações técnicas do projeto respeitem a regulamentação presente na Resolução no 67, de 12 de novembro de 1998, além de qualquer atualização da mesma após a sua data. A resolução prevê que a emissora deve atender a vários requisitos técnicos evitando interferências entre os canais e garantindo a qualidade do sinal. Esses requisitos são influenciados pelo canal que se trata e pela classe que o mesmo pertence no PBFM, que é gerenciado pela agência reguladora. Além do roteiro para elaboração de estudos técnicos presentes na Resolução, que servem para auxiliar o projetista, foi também utilizada a Recomendação UIT-R p.1546-1 que serve como uma atualização da Resolução por trazer modelos de previsão de cobertura ponto-área, que passaram a ser utilizados ao invés das curvas de nível de campo. Ao término deste trabalho é apresentado os resultados do estudo, além das especificações técnicas que confirmam a viabilidade técnica para a implantação da emissora segundo à ANATEL e suas exigências. Palavras-chave: ANATEL. radiodifusão. emissora frequência modulada. Resolução no 67. PBFM..

(9) Abstract This assignment is about a technical feasibility study with the aim of obtaining the approval of a station broadcasting on frequency modulation which will be installed in Joviânia, Goiás. This same assignment presents a project about what was previously mentioned with some technical specifications of some equipment that will be used in the TV channel in case of the homologation be concretised. The TV channel chosen for this project is available on “Plano Básico de Distribuição de Canais de Radiodifusão Sonora em Frequência Modulada (PBFM)” which must be consulted for it to follow all the homologation’s requirements. The requirements used were the ones of channel 203, class C, which is available for the county in interest. The observance of such requirements would result in the release and approval of the use of the channel by the National Telecommunications Agency, ANATEL. In order for ANATEL to release the sound transmission on site, it is necessary to prove that the technical specifications of the project comply with the regulations contained in Resolution no. 67 of November 12, 1998, and any updates thereto after its date. The resolution foresees that the transmitter must meeet seveeral technical requiirements avoiding interfeerence between the channels and guaranteeing the quality of the signal. These requirements are influenced by the channel and by the class that it belongs to the PBFM, which managed by the regulatory agency. In addition to the roadmap for the preparatiion of technical studies which serve to assist the designer, was also used the recommendation “UIT-R p.1546-1” whicch serves as an update of the Resolution by bringing in point-area coverage prediction models that have been used instead of the field-level curves. By the end of this assignment it’s presented the result of this study besides the technical specifications that confirm the technical feasibility for the implantation of the transmitter according to ANATEL and its requirements. Keywords: ANATEL. broadcasting. frequency modulation station. Resolution N 67. PBFM..

(10) Lista de ilustrações Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura. 3.A – Consulta aos canais livres para utilização - Portal da ANATEL (Mosaico) 3.B – Layout da aplicação SIGAnatel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.C – As 12 radiais traçadas a partir da base emissora . . . . . . . . . . . . . 3.D – Gráfico do NMR da Radial 1 gerado pela aplicação SIGAnatel . . . . . 3.E – Representação da coordenada referência do PBFM e da base do sistema 4.A – Diagrama de irradiação de antena dipolo de meia onda para FM . . . . 5.A – Curvas E(50,50) utilizadas para cálculo de contorno protegido . . . . . 5.B – Projeções dos contornos e suas respectivas áreas de cobertura . . . . . 5.C – Projeções ampliadas dos contornos e suas respectivas áreas de cobertura 6.A – Projeções da área urbana e Contorno Protegido 2 . . . . . . . . . . . . 6.B – Resultados obtidos pelo SIGAnatel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 23 27 27 28 34 36 44 47 47 50 52.

(11) Lista de tabelas Tabela Tabela Tabela Tabela Tabela Tabela Tabela Tabela Tabela Tabela. 3.A – Canalização da faixa de Frequência Modulada . . . . . . . . . . . . . 3.B – Diferentes classes de emissoras em função de seus requisitos máximos 3.C – Coordenadas das latitudes e longitudes referências de cada radial . . 3.D – Mapeamento das altitudes de cada uma das 12 radiais . . . . . . . . 3.E – Valores de HNMT de cada radial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.A – Pincipais especificações técnicas da emissora FM . . . . . . . . . . . 5.B – Valores individuais de ERPaz das 12 radiais . . . . . . . . . . . . . . 5.C – Alcance do contorno protegido 2 (66 dBm) . . . . . . . . . . . . . . . 5.D – Diversos dados por radial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.A – Valores do contorno protegido 2 (66 dBm) para cada radial . . . . .. . . . . . . . . . .. 24 25 29 30 32 40 43 45 46 49.

(12) Lista de abreviaturas e siglas ANATEL. Agência Nacional de Telecomunicações. CBT. Cota da Base da Torre. dB. Decibéis. dBd. Ganho da antena (referente a uma antena dipolo). dBk. Potência em dB (referente a 1kW). dBm. Potência em dB (referente a 1mW). dBµ. Potência em dB (referente a 1µW). E/Emax. Porcentagem da potência irradiada em consideração à potência máxima. Ef. Eficiência da linha. ERPaz. Potência máxima efetiva irradiada no azimute. ERPmax. Potência máxima efetiva irradiada. FM. Modulação em Frequência. Gtmax. Ganho máximo do sistema irradiante. HCGSI. Altura do centro geométrico do sistema irradiante. HNMT. Altura efetiva acima do nível médio. IBGE. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. L. Comprimento da linha. MHz. MegaHertz. NMR. Nível Médio da Radial. NMT. Nível Médio do Terreno. PBFM. Plano Básico de Distribuição de Canais de Radiodifusão Sonora em Frequência Modulada. Pc. Perdas acessórias. Pd. Perdas totais da linha em dB.

(13) Pl. Perdas da linha. Pt. Potência de saída do transmissor. Pv. Perdas totais em linha. SIGAnatel. Sistema de Informações Geográficas da Anatel. UIT-R. União Internacional de Telecomunicações-Radiopropagação. Wrms. Potência Eficaz.

(14) Sumário 1 1.1 1.2 1.3 1.4. INTRODUÇÃO . . Problema . . . . . . Justificativa . . . . . Objetivo Geral . . . Objetivo Específico .. . . . . .. 16 17 17 17 17. 2. REGULAMENTO TÉCNICO PARA EMISSORAS DE RADIODIFUSÃO SONORA EM FREQUÊNCIA MODULADA . . . . . . . . . . Roteiro para elaboração de estudos técnicos . . . . . . . . . . . . . . Estudo de viabilidade técnica de uma emissora . . . . . . . . . . . . . . . Projeto de instalação da emissora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Recomendação UIT-R P.1546 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Conceitos Básicos da Recomendação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Adaptação da Recomendação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nível Médio do Terreno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Altura da antena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 18 18 19 19 20 20 21 21 21. 2.1 2.1.1 2.1.2 2.2 2.2.1 2.3 2.3.1 2.3.2 3 3.1 3.1.1 3.2 3.2.1 3.3 3.3.1 3.3.2 3.4 3.4.1 4 4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.1.4.1. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. CANAL PROPOSTO PARA PROPAGAÇÃO . . . . . . . . . . . . . Plano Básico de Distribuição de Canais de Radiodifusão Sonora em FM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Canalização . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Características do canal proposto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Enquadramento na classe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nível Médio do Terreno e Altura Acima do Nível Médio do Terreno Nível Médio da Radial (NMR) e Nível Médio do Terreno (NMT) . . . . . . Altura Acima do Nível Médio do Terreno . . . . . . . . . . . . . . . . . . Contorno Protegido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Interferências . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . EQUIPAMENTOS BÁSICOS COMPONENTES Sistema Irradiante . . . . . . . . . . . . . . . . . Antena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Conectores e Linha de Transmissão . . . . . . . . . Transmissor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Valores de ERPmax, ERPaz e orientação da antena . Potência Efetiva Irradiada Máxima (ERPmax) . . . . .. DA EMISSORA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . .. . . . . . . .. 22 22 22 23 23 25 26 28 32 33 35 35 35 36 37 37 37.

(15) 4.1.4.2. Potência Efetiva Irradiada por Azimute (ERPaz) . . . . . . . . . . . . . . . .. 4.1.4.3. Orientação da antena. 5 5.1 5.2 5.3 5.3.1 5.3.2. DESENVOLVIMENTO DA EMISSORA FM . . . . . . . . . . . . . Especificações obtidas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Definição das potências ERPmax e ERPaz . . . . . . . . . . . . . . . Definição dos contornos das áreas de serviços . . . . . . . . . . . . . Área de Serviço Urbana (Contorno 2 - 66dBm) . . . . . . . . . . . . . . . Áreas de Serviço Primário (Contorno 1 - 74 dBm ) e Rural (Contorno 3 - 54 dBm) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Áreas dos Contornos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 40 40 41 42 43. RESULTADOS ALCANÇADOS COM O PROJETO . . . . . . . . . Considerações sobre os contornos calculados . . . . . . . . . . . . . . Análise da cobertura da Área de Serviço Urbana em Joviânia . . . . . . . . Análise da cobertura das Áreas de Serviço Primário e Rural em Joviânia . . Comparação entre os resultados finais e os valores obtidos pela aplicação SIGAnatel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 48 48 48 50. 5.3.3 6 6.1 6.1.1 6.1.2 6.2. 7. A.1 A.2 A.3. 38. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39. CONCLUSÕES E POSTERIORES TRABALHOS. 45 46. 51. . . . . . . . . . . 53. REFERÊNCIAS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54. APÊNDICES. 56. APÊNDICE A – INFORMAÇÕES TÉCNICAS OBTIDAS SEGUNDO O ROTEIRO DE ESTUDOS TÉCNICOS . . . . . Informações Básicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Memória Descritiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Situação Geral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 57 57 58 59. ANEXOS. 61. ANEXO A – ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS DA ANTENA DIPOLO ESCOLHIDA PARA O PROJETO . . . . . . . . . . . 62 ANEXO B – ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS DA LINHA DE TRANSMISSÃO ESCOLHIDA PARA O PROJETO . . . . . . 67.

(16) ANEXO C – PERFIL DE TERRENO DAS RADIAIS ANALISADAS E SEUS RESPECTIVOS GRÁFICOS . . . . . . . . . . 70 ANEXO D – ANÁLISE TÉCNICA FM - RELATÓRIO GERADO PELO SIGANATEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77.

(17) 16. 1 Introdução Utilizar ondas eletromagnéticas como meio de comunicação é um método bastante utilizado no Brasil e no mundo já por várias décadas. Mesmo com o avanço dos meios de comunicação, e principalmente com as altas taxas de transmissão de dados, as rádios ainda assim possuem a sua contribuição significativa no mercado, mantendo muitos usuários. Justamente pela importância que a radiotransmissão ainda representa, neste trabalho é apresentado as principais normas técnicas necessárias para projetar uma emissora de rádio FM. As emissoras de rádio conseguem manter o seu espaço entre usuários principalmente pela acessibilidade que os ouvintes tem em interceptar o sinal transmitido. Por se tratar de um método de comunicação sem a necessidade de grande equipamento que faça a recepção do sinal, historicamente, pode-se perceber que esse fator contribuiu para que esse método de comunicação se difundisse. Se tratando do Brasil, as emissoras de rádio são muito importantes, pois muitas pessoas ouvem músicas ou notícias no rádio em seus momentos de lazer. Outro ponto que destaca a importância das emissoras de rádio é o alto índice de ouvintes em cidades que a maioria dos habitantes desempenha atividades rurais, pois, uma vez que as tecnologias mais modernas demoravam chegar nessas regiões, esse meio foi e continua sendo o principal meio de interação dessas regiões com o restante do país. Para que uma emissora de rádio comece a operar, é necessário que a mesma receba uma autorização da ANATEL. Tal autorização pode ser obtida após a emissora apresentar uma documentação técnica que comprove que foram considerados todos os requisitos técnicos exigidos na Resolução no 67, de 12 de novembro de 19981 , disponibilizada no site da ANATEL2 .. 1 2. http://www.anatel.gov.br/legislacao/resolucoes/13-1998/168-resolucao-67/ http://www.anatel.gov.br/institucional/.

(18) Capítulo 1. Introdução. 17. 1.1 Problema No município de Joviânia, estado de Goiás, atualmente existe apenas uma emissora de radiodifusão em frequência modulada. Após levantamento da opinião da população, percebeu-se a necessidade da criação de mais uma opção de serviço, onde surgiu a ideia de se estabelecer mais uma emissora FM no local. Porém, para que seja estabelecida uma emissora FM, é necessário respeitar uma série de normas técnicas presentes na Resolução no 67, de 12 de novembro de 1998, com o fim de obter uma autorização concedida pela ANATEL para que seja dado o início das operações no local. Com isso, é necessário um estudo de viabilidade técnica para averiguar se é possível a operação de mais uma emissora FM na região, e posteriormente, caso seja viável, é preciso a elaboração de um projeto para que seja analisado pela agência reguladora.. 1.2 Justificativa Com a elaboração deste trabalho se torna possível fazer uma atualização das normas técnicas utilizadas, uma vez que após 1998 (ano do texto original da Resolução no 67) alguns requisitos da mesma sofreram alterações. Abordar esse assunto é justificado pela importância que a radiotransmissão ainda tem entre os meios de comunicação, pelos inúmeros projetos do gênero que são desenvolvidos a cada dia, além de servir como um referencial para futuros profissionais da área que pretenderem elaborar projetos de emissoras FM ou até mesmo outros projetos da área de radiotransmissão.. 1.3 Objetivo Geral Realizar um estudo para maior compreensão das normas técnicas que envolvem rádio FM, além de apresentar as suas atualizações. Junto ao estudo, explanar as ferramentas gratuitas disponibilizadas pela ANATEL que podem ser utilizadas para otimizar os estudos relacionados à radiodifusão.. 1.4 Objetivo Específico Desenvolver um estudo sobre os requisitos técnicos que são necessários para obter a homologação de um canal de rádio FM que esteja disponível no Plano Básico de Distribuição de Canais de Radiodifusão Sonora em Frequência Modulada (PBFM), que é administrado pela ANATEL. Aplicar as instruções obtidas na Resolução no 67 em uma situação real, com o fim de constatar a viabilidade do projeto e uma possível homologação.. 0.

(19) 18. 2 Regulamento Técnico para Emissoras de Radiodifusão Sonora em Frequência Modulada Em 12 de novembro de 1998, entrou em vigor a Resolução no 67 que tem por objetivo instruir e regulamentar a utilização de bandas de frequência em radiodifusão sonora FM. Tais instruções compõem o Regulamento Técnico para Emissoras de Radiodifusão Sonora em Frequência Modulada. Esse regulamento apresenta os requisitos mínimos necessários para que seja oferecido um serviço de qualidade e sem qualquer tipo de dano à população, além de prevenir qualquer tipo de interferência sobre outros serviços regulamentados de telecomunicações. A Resolução no 67 é o documento de maior importância que será utilizado para projetar a emissora de rádio FM que será instalada em Joviânia, pois esse documento apresenta os requisitos mínimos necessários para se obter autorização para a emissora entrar em operação. Juntamente com a Resolução no 67, será utilizada a Resolução no 546, de 1o de setembro de 2010, que atualiza algumas especificações contidas na resolução de 1998. Deve-se lembrar que a resolução mais recente não substitui a mais antiga, mas sim atualiza alguns requisitos e procedimentos técnicos. Essas duas resoluções assim como todas as outras da ANATEL podem ser acessadas através do portal1 na internet.. 2.1 Roteiro para elaboração de estudos técnicos O capítulo 9 da Resolução no 672 apresenta um roteiro que deve ser utilizado na elaboração de estudos técnicos. Esse roteiro apresenta os diversos parâmetros técnicos da emissora que devem ser apresentados na solicitação de homologação para funcionamento na respectiva situação em que se deseja operar. É necessário lembrar que neste trabalho será considerado apenas as informações solicitadas referentes à homologação, afinal, na resolução, o roteiro contém outras informações necessárias para outros cenários que são diferentes do proposto neste trabalho. Outros anexos e documentações que devem ser apresentados para fins burocráticos em uma situação real também serão dispensados do roteiro aqui apresentado, afinal, o fim deste projeto é primeiramente didático. Desta maneira, adiante é apresentado as informações 1 2. http://www.anatel.gov.br/legislacao/resolucoes/ Capitulo 9 - Roteiro para elaboração de estudos técnicos (BRASIL. AGÊNCIA NACIONAL DE TELECOMUNICAÇÕES, 1998a).

(20) Capítulo 2. Regulamento Técnico para Emissoras de Radiodifusão Sonora em Frequência Modulada 19. que devem conter neste projeto, de acordo com o roteiro.. 2.1.1 Estudo de viabilidade técnica de uma emissora As primeiras informações que são solicitadas são relevantes para o estudo da viabilidade técnica da emissora em questão. Essas informações são reconhecidas como Informações Básicas e tratam de dados como: entidade que está fazendo a requisição, localização da emissora a ser instalada, objetivo do estudo, além de características técnicas pretendidas como frequência que irá operar, número do canal, classe, modelo do sistema irradiante e a coordenadas geográficas onde se instalará a emissora.. 2.1.2 Projeto de instalação da emissora Nesta seção do projeto é solicitado algumas informações técnicas referentes à instalação da emissora FM. Nessa parte da Resolução, temos algo chamado de Memória Descritiva que se trata de compilado das características da emissora e as especificações técnicas do sistema irradiante, além da linha de transmissão. Características da emissora: Nessa parte mais uma vez será cobrado a frequência em que a emissora operará, número do canal, o transmissor a ser utilizado e sua respectiva potência, a classe e o modo de operação. Sistema irradiante: Nessa parte é necessário informar o tipo de antena utilizada, seu respectivo modelo e fabricante, a polarização da mesma, ganho máximo, a estrutura de sustentação, altura física da estrutura que irá sustentar a antena, altura do centro geométrico, altitude em que está instalada a base da estrutura que sustenta o sistema irradiante, dentre outras informações. Linha de transmissão: Nessa parte é necessário informar o modelo escolhido de linha de transmissão e seu respectivo fabricante, a impedância característica da linha e seu respectivo comprimento, a atenuação para cada 100 metros de linha, e a eficiência da mesma. Dados sobre ERPmax e ERPaz: Nessa parte é necessário informar a ERP máxima e por radial, ambas em kW. Enquadramento na classe: Nessa parte é necessário informar a ERP máxima estabelecida para cada radial, a distância do Contorno 2 para cada radial, além da média aritmética das distâncias do Contorno 2..

(21) Capítulo 2. Regulamento Técnico para Emissoras de Radiodifusão Sonora em Frequência Modulada 20. Situação Geral: Nessa parte é necessário informar em relação ao Norte verdadeiro a orientação do azimute, a altura do centro da antena levando em consideração o nível de cada radial, a intensidade de campo e a distância dos 3 contornos para cada radial. Nível Médio do Terreno: Nessa parte é necessário informar o azimute e o nível médio de cada radial, além do nível médio do terreno. Para observar todos esses dados requisitados para o projeto da emisso FM de Joviânia, basta conferir na íntegra os dados na mesma no APÊNDICE A.. 2.2 Recomendação UIT-R P.1546 Existe um método facilitado para prever a cobertura entre 30MHz e 3GHz, proposto pela UIT-R (União Internacional de Telecomunicações - Radiocomunicações) conforme a Recomendação UIT-R P.1546. Tal recomendação apresenta métodos que substituem as curvas de nível de campo que eram antigamente usadas (UNIÃO INTERNACIONAL DE TELECOMUNICAÇÕES: SETOR DE RADIOCOMUNICAÇÕES., 2009),Para o projeto da emissora FM de Joviânia foram utilizados os métodos recomendados pela UIT-R, inclusive para calcular as áreas de serviço.. 2.2.1 Conceitos Básicos da Recomendação Nessa subseção são apresentadas as principais definições que são muito utilizadas nos cálculos a decorrer do projeto.(RÉGIS,2010) HNMT Essa sigla representa a altura acima do nível médio do terreno. Trata-se do valor do nível do terreno ao redor da estrutura de sustentação da antena. Para que o valor de HNMT seja obtido, é necessário ter cotas de 12 km de distância, ou seja, distâncias entre 3 e 15 km da antena, e posteriormente fazer uma média dos pontos conseguidos. Segundo a recomendação, as alturas obtidas podem variar entre 10 e 1200 metros, porém, caso sejam obtidos valores acima desse intervalo estabelecido, a própria recomendação fornece procedimentos adequados para tal situação. Curvas E(L,T) Essas curvas são utilizadas por se tratarem de intensidade de campo excedida L% das localizações em T% do tempo. Tal método pode ser aplicado para distância entre 1 e 1000 km em relação à base da antena. Neste estudo de viabilidade técnica foram utilizadas as curvas E(50,50) e E(50,10), e ambas encontram-se na resolução (BRASIL. AGÊNCIA.

(22) Capítulo 2. Regulamento Técnico para Emissoras de Radiodifusão Sonora em Frequência Modulada 21. NACIONAL DE TELECOMUNICAÇÕES, 1998b). (RÉGIS,2010). 2.3 Adaptação da Recomendação Mesmo com a recomendação mostrando maneiras de se obter valores precisos, a mesma oferece alguma modificações com o objetivo de facilitar os cálculos que sejam necessários fazer. Abaixo há a demonstração de algumas dessas adaptações.. 2.3.1 Nível Médio do Terreno No Brasil, o NMT (Nível Médio do Terreno) pode ser calculado através da média aritmética dos valores de NMR (Nível Médio da Radial), porém, para que tal método seja aceitável, é necessário trabalhar com pelo menos 12 radiais. O NMR é calculado através da média aritmética de no mínimo 50 trechos de espaços entre si iguais, e os mesmos devem estar entre 3 e 15 km de distância da base da antena. O espaço entre as 12 radiais deve ser de 30 graus, e deve incluir na orientação de uma das 12 radiais a orientação do Norte verdadeiro. (RÉGIS,2010). 2.3.2 Altura da antena Mesmo sendo possível obter o cálculo da intensidade de campo para valores que sejam fora de 10 a 1200 m para a altura da antena, a recomendação estipula esses dados como máximos valores. Com isso, para um HNMT da antena menor que 10 metros, deve-se pegar o valor de 10 metros, e quando extrapolar os 1200 metros, o mesmo se aplica, 1200 metros passa a ser o analisado. (RÉGIS,2010).

(23) 22. 3 Canal Proposto para Propagação Ao se tratar de canais de radiodifusão sonora de frequência modulada (FM) deve-se levar em consideração que esses estão definidos entre uma faixa determinada de frequência que está entre 87,4 e 108 MHz. É necessário, porém, usar canais que estão nessa faixa, além de documentação correta para que o funcionamento esteja dentro das normas vigentes previstas pela ANATEL e atinja o máximo de alcance garantindo resultados satisfatórios tanto para quem instala quanto para quem recebe informações através dessas ondas sonoras.. 3.1 Plano Básico de Distribuição de Canais de Radiodifusão Sonora em FM A referida ANATEL gere o Plano Básico de Distribuição de Canais de Radiodifusão Sonora em Frequência Modulada (PBFM) garantindo a organização quanto aos canais existentes em território nacional, mostrando a disponibilidade ou não dos mesmos. Toda radiodifusão deve escolher os canais disponíveis a fim de seguir as normas da resolução e consultar os canais vagos no site1 da agência supracitada. No PBFM pode-se conferir a definição das classes de todos os canais2 .. 3.1.1 Canalização Como mencionado anteriormente a faixa de frequência dos canais FM inicia-se em 87,4 e termina em 108 MHz. Dentro dessa faixa existem 103 canais os quais, a saber, 198,199 e 200 são para uso restrito das estações de ROADCOM (Serviço de Radiodifusão Comunitária), cuja separação das portadoras está em 200 KHz. A frequência central define cada canal e existe a atribuição de números entre 198 e 300, para que haja a identificação necessária. Há uma tabela de canalização da faixa de FM que foi promulgada através da Resolução no 546, de 1o de setembro de 20103 , que faz uma alteração ao Regulamento Técnico para Emissoras de Radiodifusão Sonora. A presente tabela, a saber, 3.1, que será apresentada posteriormente dentro desse trabalho, é oriunda da referida resolução e a faixa de frequência para cada canal FM, definido pelo PBFM é apresentada a fim de esclarecer sua utilização. 1 2 3. http://sistemas.anatel.gov.br/se/public/view/b/srd.php (BRASIL. AGÊNCIA NACIONAL DE TELECOMUNICAÇÕES, 2013b) (BRASIL. AGÊNCIA NACIONAL DE TELECOMUNICAÇÕES, 2010).

(24) Capítulo 3. Canal Proposto para Propagação. 23. 3.2 Características do canal proposto A partir da verificação de canais existentes dentro do PBFM4,5 foi encontrado o canal 203 que está disponível na região do município goiano de Joviânia, de frequência central 88,5 MHz. Esse canal está classificado na Classe C e deve, portanto, seguir as normas vigentes para seu funcionamento de forma adequada de forma a evitar problemas de transmissão e interferência. (Figura 3.A) Figura 3.A – Consulta aos canais livres para utilização - Portal da ANATEL (Mosaico). Fonte: Captura de tela da consulta ao PBFM no portal da ANATEL. 3.2.1 Enquadramento na classe A tabela 3.B apresenta as especificações necessárias dentro dos requisitos máximos que devem ser observadas para que o canal mencionado, a saber, 203, que está classificado na classe C (conforme apresentado na Figura 3.A) funcione corretamente de acordo com a ANATEL.. 4. 5. http://sistemas.anatel.gov.br/se/eApp/reports/b/srd/resumo_sistema.php?id=57dbac1a2cfcb&state=FMC0 (BRASIL. AGÊNCIA NACIONAL DE TELECOMUNICAÇÕES, 2013b).

(25) 24. Capítulo 3. Canal Proposto para Propagação. Tabela 3.A – Canalização da faixa de Frequência Modulada Frequência (MHz) 87,5 87,7 87,9 88,1 88,3 88,5 88,7 88,9 89,1 89,3 89,5 89,7 89,9 90,1 90,3 90,5 90,7 90,9 91,1 91,3 91,5 91,7 91,9 92,1 92,3 92,5 92,7 92,9 93,1 93,3 93,5 93,7 93,9 94,1 94,3. Canal 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232. Frequência (MHz) 94,5 94,7 94,9 95,1 95,3 95,5 95,7 95,9 96,1 96,3 96,5 96,7 96,9 97,1 97,3 97,5 97,7 97,9 98,1 98,3 98,5 98,7 98,9 99,1 99,3 99,5 99,7 99,9 100,1 100,3 100,5 100,7 100,9 101,1 101,3. Canal 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267. Frequência (MHz) 101,5 101,7 101,9 102,1 102,3 102,5 102,7 102,9 103,1 103,3 103,5 103,7 103,9 104,1 104,3 104,5 104,7 104,9 105,1 105,3 105,5 105,7 105,9 106,1 106,3 106,5 106,7 106,9 107,1 107,3 107,5 107,7 107,9. Canal 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300. Fonte: (BRASIL. AGÊNCIA NACIONAL DE TELECOMUNICAÇÕES, 2010).

(26) Capítulo 3. Canal Proposto para Propagação. 25. De acordo com a Resolução no 5466 que altera o Regulamento Técnico para Emissoras de Radiodifusão Sonora em Frequência Modulada algumas pontuações e modificações foram observadas e aceitas, mas é necessária correta adequação às normas vigentes a fim de respeitá-las para um funcionamento correto do referido canal classificado na classe C (BRASIL. AGÊNCIA NACIONAL DE TELECOMUNICAÇÕES, 2010). Essas modificações estão elencadas a seguir. São elas: Tabela 3.B – Diferentes classes de emissoras em função de seus requisitos máximos. Classes E1 E2 E3 A1 A2 A3 A4 B1 B2 C. Potência (ERP) Kw dBk 100 20,0 75 18,8 60 17,8 50 17,0 30 14,8 15 11,8 5 7,0 3 4,8 1 0,0 0,3 -5,2. Requisitos Máximos Distância Máxima ao Altura de Referência Contorno Protegido Sobre o Nível Médio (66 dBm) (km) da Radial (m) 78,5 600 67,5 450 54,5 300 38,5 150 35,0 150 30,0 150 24,0 150 16,5 90 12,5 90 7,5 60. Fonte: (BRASIL. AGÊNCIA NACIONAL DE TELECOMUNICAÇÕES, 2010) a) As alturas de antena ou ERP superiores às mencionadas na tabela acima estão autorizadas para uso, caso a distância máxima ao contorno protegido não esteja além do permitido. b) Autorização para utilização de transmissor com potência nominal inferior a 50 W somente para as emissoras classificadas na classe C. c) O canal 201 foi utilizado para se obter as informações referentes às distâncias mencionadas na Tabela 3.B e com isso oferecem subsídios para a criação de estudos sob a ausência de ferramentas oriundas de computador.. 3.3 Nível Médio do Terreno e Altura Acima do Nível Médio do Terreno Agora será mostrada a metodologia referente ao reconhecimento geométrico do local a fim de instalar a emissora de radiodifusão sonora em frequência modulada. Para que haja o sucesso nesse projeto os dados apresentados são de fundamental importância. 6. http://www.anatel.gov.br/legislacao/resolucoes/25-2010/14-resolucao-546.

(27) Capítulo 3. Canal Proposto para Propagação. 26. 3.3.1 Nível Médio da Radial (NMR) e Nível Médio do Terreno (NMT) Segundo a resolução é necessário que sejam traçadas no mínimo 12 radiais com distância angular de 30o e de 50 cotas minimamente, com espaçamento igual. A origem das radiais será definida a partir do ponto o qual será colocada a antena, sendo, assim, muito importante definir o local. Para tal procedimento há disponível o endereço eletrônico do IBGE7 . Nesse local recomenda-se o uso de uma escala definida, a saber, 1: 50.000 (BRASIL. INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA., 2010). Essas radiais são muito importantes, pois elas definirão as altitudes do relevo tendo como destaque o contorno da base da antena. Nesse projeto, as radiais foram tracejadas a partir das coordenadas do ponto que representa a base da torre da antena, são elas: 17o 48’11.21”S com 49o 37’20.82”O. É necessário que a direção do Norte Verdadeiro esteja inclusa em uma das radiais. O nível Médio da Radial (NMR) é calculado depois que os 12 raios são definidos. O referido nível é definido pela média aritmética levando em consideração a totalidade das cotas da radial. Segundo a norma essas devem estar definidos no intervalo entre 3 e 15 quilômetros. Na tentativa de se ter os valores exatos das cotas acima através do portal online da ANATEL, existe a eficaz ferramenta denominada SIGAnatel8,9 . Essa ferramenta é importante para que seja identificado o perfil de terreno (projeção geográfica), por meio de gráficos produzidos por ele. Tomando como referência a distância acima deve-se começar pela base da emissora para que seja possível usar de forma adequada a ferramenta não deixando de obter as coordenadas das 12 radiais citadas no decorrer desse trabalho. Informados os valores no mapa através da escala definida acima é possível buscar os valores referidos levando em consideração a medida de 30 centímetros que os radiais devem ter a partir dos 500m de cada centímetro no mapa com a referida escala tendo como objetivo atingir 15 km. A fim de descobrir as coordenadas de 24 pontos a partir da constatação da representação do intervalo entre 3 e 15 quilômetros da totalidade de radiais no mapa é necessário realizar a regra de três para que todas as coordenadas sejam definidas. A Tabela 3.C destaca as coordenadas dos pontos no mapa, a Figura 3.B destaca o layout da ferramenta SIGAnatel e a Figura 3.C destaca com detalhes as 12 radiais traçadas, tendo como início a base da torre.. 7. 8 9. ftp://geoftp.ibge.gov.br/cartas_e_mapas/mapas_para_fins_de_levantamentos_estatisticos/censo_demografico _2010/mapas_municipais_estatisticos/go/joviania_v2.pdf http://sistemas.anatel.gov.br/siganatel/ (BRASIL. AGÊNCIA NACIONAL DE TELECOMUNICAÇÕES, 2013c).

(28) Capítulo 3. Canal Proposto para Propagação. 27. Figura 3.B – Layout da aplicação SIGAnatel. Fonte: Captura de tela da aplicação SIGAnatel no portal da ANATEL Figura 3.C – As 12 radiais traçadas a partir da base emissora. Fonte: Captura de tela da aplicação SIGAnatel no portal da ANATEL A ferramenta acima mostra-se bastante útil, pois há a presença de uma projeção geográfica que atende as recomendações. O gráfico dentro da Figura 3.D mostra as vantagens que tal aplicação proporciona. Nesta há a presença do intervalo de 240 metros entre cada medição, este que é o valor mínimo pedido pela resolução. O gráfico a seguir apresenta os valores necessários para conhecer o NMR de cada radial (no ANEXO D estão as informações das 12 radiais traçadas)..

(29) Capítulo 3. Canal Proposto para Propagação. 28. Figura 3.D – Gráfico do NMR da Radial 1 gerado pela aplicação SIGAnatel. Fonte: Captura de tela do relatório gerado pelo SIGAnatel Tendo os valores de NMR é possível obter o valor do NMT (nível médio do terreno) compreendido pela média aritmética dos 12 valores de NMR, fazendo com que o terreno se torne figuradamente plano e de altura definida. A tabela seguinte, a saber, 3.D mostra os valores obtidos nas 12 radiais. Esta aponta as altitudes dos 50 pontos ao longo de cada radial, fazendo com que haja a obtenção da média para encontrar o NMR de cada radial e, por conseguinte, o NMT de 784,01 m, como será apresentado a seguir. Os valores de NMR obtidos nessa fase serão utilizados para calcular os valores de intensidade de sinal em cada uma das radiais em uma fase seguinte do trabalho.. 3.3.2 Altura Acima do Nível Médio do Terreno De posse dos valores referentes aos níveis médios do terreno levando em consideração as 12 radiais, é possível, portanto, identificar os valores de HNMT (Altura do nível médio do terreno) da mesma forma para cada radial. Tais valores serão empregados para definir os valores de intensidade do campo, que constituirá o contorno protegido de 66 dBm..

(30) 29. Capítulo 3. Canal Proposto para Propagação. Tabela 3.C – Coordenadas das latitudes e longitudes referências de cada radial Radial 0o 30o 60o 90o 120o 150o 180o 210o 240o 270o 300o 330o. Latitude (3 km) 17o 48’ 15.00” S 17o 47’ 21.49” S 17o 46’ 47.10” S 17o 46’ 38.00” S 17o 46’ 47.10” S 17o 47’ 25.00” S 17o 48’ 15.00” S 17o 49’ 08.00” S 17o 49’ 42.17” S 17o 49’ 55.00” S 17o 49’ 39.04” S 17o 49’ 02.00” S. Longitude (3 km) 49o 35’ 38.00” O 49o 35’ 53.40” O 49o 36’ 31.00” O 49o 37’ 21.00” O 49o 38’ 08.00” O 49o 38’ 48.47” O 49o 39’ 04.10” O 49o 38’ 48.47” O 49o 38’ 05.00” O 49o 37’ 21.00” O 49o 36’ 31.00” O 49o 35’ 53.40” O. Latitude (15 km) 17o 48’ 18.00” S 17o 43’ 49.00” S 17o 41’ 00.09” S 17o 40’ 07.00” S 17o 41’ 03.22” S 17o 43’ 58.28” S 17o 48’ 05.26” S 17o 52’ 34.11” S 17o 55’ 32.30” S 17o 56’ 22.32” S 17o 55’ 29.17” S 17o 52’ 37.23” S. Longitude (15 km) 49o 29’ 01.00” O 49o 30’ 16.00” O 49o 33’ 17.09” O 49o 37’ 18.00” O 49o 41’ 22.00” O 49o 44’ 35.47” O 49o 45’ 47.38” O 49o 44’ 32.34” O 49o 41’ 28.00” O 49o 37’ 12.00” O 49o 33’ 11.00” O 49o 29’ 51.00” O. Fonte: Elaborada pelo autor O HNMT é constituído através da equação 3.1, a saber, HNMT = CBT + HCGSI - NMT. (3.1). Onde: • CBT = Cota da base da torre (altura do terreno em que irá instalar a base da emissora); • HCGSI = Altura do centro geométrico do sistema irradiante; • NMT = Nível Médio do Terreno. Através da utilização do aplicativo SIGAnatel, e apresentando as coordenadas 17o 48’11.21”S e 49o 37’20.82”O, houve a intenção de buscar a altura do terreno da nossa base, tendo como resultado 818 m acima do nível do mar. Portanto, é constituído o primeiro parâmetro, isto é, o CBT . CBT = 818m Ao observar a Tabela 3.D é possível perceber que o CBT tem um valor aproximado com o valor obtido de NMT (784,01), isso demonstra que o relevo ao redor daquela região tem a tendência de se manter na mesma altura do ponto que foi determinado como base. Porém, deve-se lembrar que esse valor de NMR foi obtido pela média das 12 radiais..

(31) Dist.(m) 3000 3240 3480 3720 3960 4200 4440 4680 4920 5160 5400 5640 5880 6120 6360 6600 6840 7080 7320 7560 7800 8040 8280 8520 8760 9000 9240 9480 9720 9960 10200 10440 10680 10920 11160 11400 11640 11880 12120 12360 12600 12840 13080 13320 13560 13800 14040 14280 14520 14760 15000 Soma NMR(m). Radial 1 Alt.(m) 787 787 791 794 798 801 802 804 801 786 790 792 789 773 759 785 793 792 783 722 693 675 664 659 654 648 635 625 616 601 588 586 592 604 612 605 600 596 604 604 592 592 594 585 574 585 582 586 586 586 582 40634 812,68. Radial 2 Alt.(m) 788 781 775 780 797 804 806 809 808 796 786 745 730 721 720 757 768 779 813 834 833 828 822 816 814 801 764 704 640 616 624 611 595 598 589 582 588 582 577 565 569 575 575 580 580 585 601 610 607 614 615 35657 713,14. Radial 3 Alt.(m) 650 640 652 647 636 637 619 636 655 652 629 600 625 624 629 624 638 672 674 698 748 775 787 793 798 796 789 785 752 772 779 792 796 749 702 642 623 617 618 642 684 750 819 833 836 849 852 868 879 893 904 39759 795,18. Radial 4 Alt.(m) 765 770 777 776 779 782 778 776 696 639 597 580 567 552 547 544 543 564 603 580 566 584 598 598 596 595 588 589 603 611 620 617 612 609 608 607 609 605 603 599 593 586 582 573 564 551 538 534 533 542 542 36470 729,4. Radial 6 Alt.(m) 827 823 812 801 806 813 817 813 814 807 794 796 791 771 737 701 784 790 766 760 734 679 709 675 702 697 659 683 731 748 759 766 740 728 725 700 649 635 618 636 614 599 587 579 569 561 572 583 591 582 575 41208 824,16. Radial 7 Alt.(m) 797 813 820 827 835 841 844 844 843 840 830 825 818 810 801 791 789 790 787 797 798 800 800 797 798 797 793 788 782 776 773 766 765 762 754 744 727 716 727 743 747 749 751 751 747 744 735 728 713 724 737 44874 897,48. Radial 8 Alt.(m) 822 816 813 805 797 783 764 789 794 802 807 800 798 783 783 790 799 812 822 827 828 831 829 826 814 805 791 786 796 806 813 818 823 824 824 819 817 814 811 809 800 792 782 779 777 777 771 765 769 762 757 45821 916,42. Radial 9 Alt.(m) 826 824 822 817 818 820 820 818 819 813 807 790 772 749 733 740 755 769 770 774 775 768 764 760 751 741 724 718 736 755 752 745 753 765 766 768 763 765 769 766 761 751 741 730 716 711 703 699 706 713 717 43908 878,16. Fonte: Elaborada pelo autor. Radial 5 Alt.(m) 775 806 799 794 752 684 653 636 609 608 595 582 573 580 589 580 576 560 553 558 558 563 545 538 535 558 570 574 575 571 565 557 548 529 521 529 551 559 560 556 551 546 535 530 521 511 518 512 505 518 533 30704 614,08. Radial 10 Alt.(m) 853 847 843 838 839 843 844 844 849 846 838 829 819 807 803 795 786 785 780 770 765 769 775 777 774 774 778 784 787 787 788 781 777 770 770 781 785 787 780 776 765 758 747 729 707 694 706 714 721 725 718 45007 900,14. Radial 11 Alt.(m) 809 817 822 825 825 825 823 821 814 819 820 815 811 802 785 776 769 731 701 686 665 645 633 630 632 631 630 622 621 618 614 612 609 609 604 599 598 592 590 582 569 568 570 559 567 575 577 579 578 579 578 35531 710,62. Radial 12 Alt.(m) 805 805 796 753 726 720 688 687 677 661 650 637 622 604 593 593 594 592 591 581 577 572 562 564 561 562 567 569 566 565 564 562 557 555 542 539 543 551 559 566 576 578 580 582 579 577 574 562 547 543 555 30831 616,62. Tabela 3.D – Mapeamento das altitudes de cada uma das 12 radiais NMT Alt. Média(m) 792,00 794,08 793,50 788,08 784,00 779,42 771,50 773,08 764,92 755,75 745,25 732,58 726,25 714,67 706,58 706,33 716,17 719,67 720,25 715,58 711,67 707,42 707,33 702,75 702,42 700,42 690,67 685,58 683,75 685,50 686,58 684,42 680,58 675,17 668,08 659,58 654,42 651,58 651,33 653,67 651,75 653,67 655,25 650,83 644,75 643,33 644,08 645,00 644,58 648,42 651,08 39200,33 784,01. Capítulo 3. Canal Proposto para Propagação 30.

(32) Capítulo 3. Canal Proposto para Propagação. 31. Considerando os valores de NMT e tomando como parâmetro a tabela acima, percebe-se que para algumas direções a partir da base emissora, temos regiões em que a altura do terreno é maior que a da base. As demais regiões, porém, são mais baixas. A fim de se manter o espalhamento do sinal é necessário haver um maior esforço em lugares onde a antena é menos elevada que os terrenos e também tomar o devido cuidado para que haja a proteção do contorno. Por mais que a vida útil da torre de constituição metálica e do transmissor atinja 20 anos, recomenda-se a fim de conter gastos aumentar a altura da torre e não aumentar a potência do transmissor, pois sua manutenção é bem mais elevada que a referida estrutura metálica gastando, assim, muita energia elétrica. Com relação a torre, fica definida a altura de 20 metros10 , tendo em vista a localização da emissora que se encontra em uma área de relevo muito irregular e com a presença de certas radiais que apresentam NMR maior que a da base. Essa altura da antena é definida com o objetivo de alcançar também as regiões com NMR maior que a do local da base da emissora. A partir de agora é necessário, porém, definir a HCGSI. O valor da altura do Centro de Fase do Sistema Irradiante localiza-se nas especificações da antena Dipolo 1/2 onda para FM tendo como fabricante a marca IDEAL, consoante ANEXO A. Ao utilizar um sistema de três elementos irradiantes e baseado nos dados para a frequência de 88,1MHz (que é a mais próxima de 88,5MHz disponível para a emissora), o centro de fase do sistema chega no valor 4,244 m. Através da realização da soma envolvendo as alturas da torre e do Centro de Fase do Sistema Irradiante, o seguinte valor é definido, a saber, HCGSI = 20m + 4, 244m = 24, 244m Uma vez que já estão definidas todas as variáveis constituintes da equação, deve, agora, portanto, ser buscado o HNMT, segundo a equação abaixo com o seu respectivo resultado. HNMT = 818m + 24, 244m − 784, 01m. HNMT = 58, 234m. 10. Foi considerada a Tabela 3.B para se definir esse valor. Nessa tabela citada, o requisito máximo para classe C é 60 metros acima do NMT. Essa altura da torre somada com o centro de fase do sistema (4,244 m), a altura da antena (HCGSI )passa a ser 24,244 metros.

(33) 32. Capítulo 3. Canal Proposto para Propagação. Tabela 3.E – Valores de HNMT de cada radial Radial 0o 30o 60o 90o 120o 150o 180o 210o 240o 270o 300o 330o. NMR 812,68 713,14 795,18 729,40 614,08 824,16 897,48 916,42 878,16 900,14 710,62 616,62. HNMT 29,56 129,10 47,06 112,84 228,16 18,08 -55,24 -74,18 -35,92 -57,90 131,62 225,62. Fonte: Elaborada pelo autor A utilidade única do primeiro valor encontrado de HNMT refere-se apenas a fins referenciais. Através desse resultado constata-se que a antena ficará em uma altura-limite estabelecida pela resolução (60 m), tendo como parâmetro a média de todas as radiais (NMT ). Nesse exato instante, a equação mencionada acima deve ser utilizada permutando o valor do NMT pelos valores de NMR e, então, localizar o HNMT de cada radial de forma independente. A Tabela 3.E mostra os valores de HNMT calculados. A partir disso, há as informações desses valores que se referem a diferença entre a altura da antena e o NMR da radial relacionado. A partir da negatividade dos resultados constata-se que há a informação de que na direção das radiais correspondentes aos valores apresentados, o nível do terreno é mais alto que a altitude da antena, definida em 842,24 m (resultado da soma entre a HCGSI e CBT ). Portanto, pode-se constatar que através do sinal irradiado para estas direções há a presença de obstáculos que podem prejudicar o alcance desse sinal.. 3.4 Contorno Protegido Na intenção de se referir ao contorno protegido de uma estação de rádio FM, esse relaciona-se ao lugar geometricamente definido onde a intensidade de campo do sinal detectar o valor de 66 dBµ (2 mV/m)(nomeado Contorno 2). O atendimento à área de serviço urbana é seu principal objetivo já que a cobertura da referida área estiver segundo os padrões da resolução, as demais áreas de serviços, a saber, de serviço primária (nomeado Contorno 1), circunscrita pelo contorno de 74 dBµ (5 mV/m) e de serviço rural (nomeado.

(34) Capítulo 3. Canal Proposto para Propagação. 33. Contorno 3), dentro do intervalo entre o contorno 2 e o contorno de 54 dBµ (0,5 mV/m), também estará em conformidade com a norma. Para uma boa extensão do referido contorno protegido é necessário escolher adequadamente os equipamentos e especificações utilizados nesse sistema que devem estar de acordo com a geografia do local e das normas existentes através da resolução especificada pela ANATEL levando em consideração a classe do canal em evidência.. 3.4.1 Interferências A resolução, em vários momentos, mostra rigidez excessiva no que tange a interferências relacionadas a canais, mas apesar de toda essa atitude sendo que o PBFM evita interferências dada a sua criação há a exigência da presença dessa recomendação no que se refere ao estudo de viabilidade técnica, segundo prevê o subitem 3.6.2 da referida resolução (BRASIL. AGÊNCIA NACIONAL DE TELECOMUNICAÇÕES, 1998b). Mas as interferências se tornam inócuas a partir do momento em que o sistema irradiante estiver definido próximo das coordenadas declaradas no PBFM para o presente canal. Uma vez que existe a proximidade do sistema irradiante das coordenadas definidas para o canal no PBFM, segundo divulgado na Figura 3.E, o projeto está desobrigado de ir ao encontro e de mostrar as informações vigentes..

(35) Capítulo 3. Canal Proposto para Propagação. 34. Figura 3.E – Representação da coordenada referência do PBFM e da base do sistema. Fonte: (GOOGLE EARTH., 2017).

(36) 35. 4 Equipamentos básicos componentes da emissora Definida a geografia do local onde será implantada a emissora e os fatores técnicos, que não deixam de ser essenciais, é necessário ir para o próximo passo que envolve a construção de vários equipamentos relacionados a fim de edificar essa emissora tão citada durante várias passagens do texto envolvendo esse projeto.. 4.1 Sistema Irradiante Uma antena, um guia de onda, e um transmissor são as ferramentas básicas de um sistema irradiante. À exceção do fabricante, esses equipamentos possuem características singulares que os tornam necessários para a edificação da emissora que influenciará no desenvolvimento da engenharia do processo envolvendo cálculos. Adiante serão mostradas as etapas do sistema irradiante, além dos critérios utilizados visando aproveitar as potencialidades de cada equipamento. Os cálculos também serão destacados a fim de localizar os valores envolvendo as potências constituídas pelo sistema.. 4.1.1 Antena Com polarização vertical e sendo uma Dipolo meia onda a antena empregada possui qualidades satisfatórias favorecendo a edificação de uma emissora. Seu diagrama de irradiação é favorável, pois o relevo é irregular tendo em vista que se trata da região de Joviânia. De acordo com a Figura 4.A, esse é constituído de uma antena com uma irradiação pouco direcionada. O documento do fabricante da antena aparece no Anexo A desse projeto, integralmente..

(37) Capítulo 4. Equipamentos básicos componentes da emissora. 36. Figura 4.A – Diagrama de irradiação de antena dipolo de meia onda para FM. Fonte: (IDEAL ANTENAS PROFISSIONAIS., 2017). 4.1.2 Conectores e Linha de Transmissão De acordo com a irradiação da potência máxima e a antena definida, para o guia de onda, será usado o padrão EIA 1-5/8”. O modelo 1-5/8” CELLFLEX Lite Low-Loss Foam-Dielectric Coaxial Cable, fabricado pela RFS, foi escolhido. Tomando como base a frequência do canal projetado de 88,5 MHz, considera-se o valor de 0.6dB/100m (valor encontrado através do uso da tabela de atenuação, constante nas informações técnicas). A estrutura da torre que abrigará a antena, como já mencionado, apresenta uma altura de 20 m. Por conseguinte dada a altura da antena, o comprimento do guia de onda apresentará o valor de 35 m, tendo em vista sua conexão ao transmissor, que necessita estar dentro de uma estrutura correta (casa do transmissor). Assim, a atenuação acusada pelo cabo terá o valor de 0,21 dB. Deve haver também a consideração dos prejuízos causados pelos conectores, levando também o nome de perdas acessórias (Pc, em dB). Essas perdas ocorrem por conta dos conectores e divisores da linha, com isso, adota-se mais uma perda de 2 dB (RÉGIS, 2010)..

(38) Capítulo 4. Equipamentos básicos componentes da emissora. 37. 4.1.3 Transmissor Para que sejam efetuados os cálculos necessários, do transmissor é considerado apenas a potência de saída, que geralmente é apresentada em Wrms nas especificações técnicas, que representa a potência média. A grande maioria dos transmissores disponíveis no mercado têm potência nominal entre 25 e 300 Wrms. Como o canal 203 pertence à classe C, conforme a resolução, a emissora fica limitada à uma potência de 300 Wrms, porém, o valor de potência do transmissor escolhido para esse projeto é de 25 Wrms. Essa potência nominal do transmissor, juntamente com o ganho da antena e a eficiência da linha de transmissão deve ter como fim uma potência menor ou igual a 300 Wrms.. 4.1.4 Valores de ERPmax, ERPaz e orientação da antena A fim de se ter um resultado mais eficiente respeitando as normas vigentes serão apresentados, a seguir, os ajustes e cálculos adequados. 4.1.4.1 Potência Efetiva Irradiada Máxima (ERPmax) A Potência Efetiva Irradiada Máxima é uma característica importante envolvendo potência, uma vez que é caracterizada pela máxima potência de transmissão de sinal sendo isso o resultado da junção das características detalhadas dos elementos que a constituem. Para identificar a ERPmax, utiliza-se a equação 4.1. Essa equação contém as variáveis que representam os equipamentos que compõem o sistema além de seus princípios de funcionamento (RÉGIS, 2010). ERP max = P t × Gtmax × Ef. (4.1). Sobre a equação acima, é definido que: a variável Pt refere-se à potência de saída do transmissor em Wrms, Gtmax é o ganho máximo da antena, e Ef a eficiência da linha de transmissão. De acordo com o detalhamento do fabricante, podem ser adquiridos a potência de saída do transmissor, além do ganho máximo da antena. Se o Gtmax estiver apenas representado em dBd utiliza-se a equação 4.2 para realizar a mudança levando em consideração a escala linear (RÉGIS, 2010). Gtmax(dBd) = 100,1×Gtmax(dBd). (4.2). Consoante com Régis (2010), a eficiência da linha de transmissão é oriunda das perdas do sistema. Visando calcular as perdas na linha, utiliza-se a equação 4.3 abaixo:.

(39) Capítulo 4. Equipamentos básicos componentes da emissora. Pl =. L × Al 100. 38. (4.3). Sobre a equação acima, entende-se que o parâmetro L destaca o comprimento do guia de onda em metros, Al refere-se à atenuação do guia em um intervalo que se repete a cada 100 m de comprimento, em dB/100 m. Será adotado o valor de 2 dB levando em consideração a falta com acessórios (Pc), oriundos de conectores e divisores de linha, adicionados ao valor Pl, acabando, assim, na extinção da linha (Pd), em dB, conforme equação 4.4 apresenta (RÉGIS, 2010). Pd = Pl + Pc. (4.4). As perdas totais são modificadas para escala linear (Pv) (RÉGIS, 2010): P v = 100,1×P d. (4.5). Para finalizar, visando a definição do parâmetro final restante a fim de localizar o ERPmax, inverte-se o resultado da equação 4.5, obtendo assim, a equação 4.6, com o objetivo de ter bom resultado da linha (RÉGIS, 2010). Ef =. 1 Pv. (4.6). 4.1.4.2 Potência Efetiva Irradiada por Azimute (ERPaz) A ERPmax diz respeito à potência máxima, porém, de acordo com o diagrama de irradiação da antena, tomando como referência a parte prática, apenas em uma direção essa potência será irradiada. Portanto, agora destacando a ERPaz, essa é usada e importante a fim de localizar os valores de potência considerando cada radial. A partir da definição desses valores, localizar as distâncias e definir os contornos das áreas de serviço do sistema torna-se uma tarefa totalmente viável. Caracterizando a ERPaz essa é simplesmente uma parte do ERPmax irradiada em um azimute definido sendo calculada através da equação 4.7 abaixo: ERP az = ERP max × (E/Emax)2. (4.7). A equação acima define que E/Emax representa a porcentagem da potência máxima, irradiada no azimute definido, e sendo localizada através das determinações de viés técnico do produtor..

(40) Capítulo 4. Equipamentos básicos componentes da emissora. 39. 4.1.4.3 Orientação da antena De acordo com a Tabela 3.E, há a existência de valores negativos de HNMT. Esses valores negativos representam que naquela direção o terreno é mais alto que a altitude da antena. Havendo a presença de um terreno acidentado, o sinal ao ser transmitido enfrenta problemas em sua propagação por conta dessa considerável altitude, aumentando a sua atenuação à medida que se afasta da origem. No azimute de 210o , pode-se perceber que o NMR é o maior, com isso, o HNMT é o mais negativo. Com o objetivo de compensar a atenuação do sinal nessa direção, a antena será posicionada para o azimute de 210o da base emissora, ou seja, o 0o da antena coincidirá com o 210o da base emissora. Como a especificação técnica da antena informa que o seu ERPmax é na direção 0o da antena, então a mesma ficará apontada para essa direção para que o sinal tenha a maior potência disponível ao propagar nessa direção de maiores obstáculos..

(41) 40. 5 Desenvolvimento da emissora FM Nesse capítulo será apresentado o desenvolvimento da emissora tendo em vista que etapas anteriores já foram apresentadas, a saber, o local de trabalho, os equipamentos componentes da emissora e os passos a serem percorridos a fim de desenvolver esse projeto.. 5.1 Especificações obtidas Ao longo desse trabalho levantamentos contendo seus valores definidos foram apresentados. Na tabela 3.E, por exemplo, mostrou-se o mapeamento geográfico do local referido contendo os valores de NMR e HNMT. Além dessa tabela há outra, mais especificamente a Tabela 5.A, unindo os detalhamentos técnicos determinados até agora. A fim de destacar o respeito aos requisitos máximos, comprovando os valores que configurarão o sistema, tendo como destaque o contorno protegido cujo valor é de 66 dBm, novos passos serão dados para isso. Abaixo, a tabela apresenta as principais especificações técnicas da emissora, contendo dados que foram obtidos ao decorrer deste trabalho, valores de passos adiantes, e dados de equipamentos escolhidos para o projeto, dos quais, pode-se ver as especificações nos anexos deste. Essas especificações são essenciais para as próximas etapas do projeto, e como já citado, deve-se observá-las respeitando as resoluções que regem a radiodifusão em território brasileiro.. Tabela 5.A – Pincipais especificações técnicas da emissora FM Canal Frequência Classe Orientação do Norte Verdadeiro Cota da base da torre HNMT Comprimento da linha de transmissão Altura da antena Atenuação dos conectores e guia de onda Potência do transmissor Ganho da antena. 203 88,5 MHz C 90o no diagrama de irradiação 818 metros 58,234 metros 35 metros 24,244 metros 0,21 dB (para 35 metros) 0,025 kW 4,77 dBd (ganho para 3 elementos). Fonte: Elaborada pelo autor.

(42) 41. Capítulo 5. Desenvolvimento da emissora FM. 5.2 Definição das potências ERPmax e ERPaz Em se tratando de irradiar o sinal há um limite máximo de potência determinado, esse valor compreende 0,300 kW. A fim de descobrir o valor de ERPmax da emissora há fatores existentes que já se tem conhecimento. Passa-se, portanto, nesse momento, para a amostragem dos cálculos. Esse será iniciado pela perda da linha. Pl =. 35 × 0, 6 100. Pl = 0, 21dB Adiciona-se esse resultado à atenuação causada por conta dos conectores Pd = 0, 21 + 2. Pd = 2, 21dB Modificando para perdas totais em escala linear (Pv) Pv = 100,1×2,21. Pv = 1, 663 Com o objetivo de obter a Eficiência da Linha, inverte-se o resultado obtido Ef =. 1 1, 663. Ef = 0, 601 Assim, a potência de saída do sistema apresenta-se como ERPmax = 0, 025 × 3 × 0, 061. ERPmax = 0, 045kW.

(43) Capítulo 5. Desenvolvimento da emissora FM. 42. Utilizando a notação em decibéis (dB), têm-se ERPmax = −13, 45dBk O resultado acima vai de encontro ao proposto pela resolução, ou seja, é menor que 300 W, portanto, os cálculos de ERPaz podem ser iniciados para cada um dos azimutes determinados. Novamente, menciona-se que, a antena localizou-se apontando o seu 90o direcionando ao norte verdadeiro, ficando, então, de frente para o azimute 210o da emissora. Evidenciando a localização da antena bem como os valores de E/Emax (presente nas características da antena - ANEXO A), o cálculo direcionado ao azimute 0o apresenta-se assim, conforme a equação 4.7: ERPaz(0o ) = 0, 045kW × (0, 63)2. ERPaz(0o ) = 0, 045kW × 0, 3969. ERPaz(0o ) = 0, 0179kW Mudando para dBk (10×log) ERPaz(0o ) = −17, 48dBk Esse processo é repetido tendo como objetivo alcançar todas as outras 11 radiais. Sendo assim, destaca-se o caráter completo da Tabela 5.B, com a presença de todos os valores de E/Emax e ERPaz contemplando todas as radiais.. 5.3 Definição dos contornos das áreas de serviços A principal finalidade desse projeto é determinar a distância do contorno protegido, cobertura da área de serviço urbana tendo com valor mínimo de potência 66 dBm. O que irá determinar a classe da referida emissora conforme cada radial é a distância representada pela média aritmética. Não pode haver distância maior que 7,5km referindo-se ao contorno 2, por se tratar de um canal de classe C, pois é o resultado da média das 12 radiais..